(57)【要約】【課題】高信頼性の無線家庭用メディア分散を提供できるシステムを提供すること。【解決手段】システムは、無線ソース・デバイス１０５と、無線シンク・デバイス１１０と、無線ソース・デバイスおよび無線シンク・デバイスの経路において潜在的干渉信号を感知する感知モジュールを含む無線制御装置１１５と、無線ソース・デバイスと無線シンク・デバイスとの間において有効に通信するための通信要求情報を得る承認モジュールと、潜在的干渉信号ならびに相互接続するための無線ソース・デバイスおよび無線シンク・デバイスの通信要求情報に基づいてＲＦチャネルを選択する割付けモジュールとを備える。【選択図】図１
2007135207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ソース・デバイスと、
無線シンク・デバイスと、
無線制御装置と、
を備え、
前記無線制御装置は、
前記無線ソース・デバイスおよび前記無線シンク・デバイスの経路において潜在的干渉信号を感知する感知モジュールと、
前記無線ソース・デバイスと前記無線シンク・デバイスとの間において有効に通信するための通信要求情報を得る承認モジュールと、
感知された前記潜在的干渉信号、ならびに相互通信に使用される前記無線ソース・デバイスおよび前記無線シンク・デバイスのための前記通信要求情報に基づいて、ＲＦチャネルを選択する割付けモジュールと、
を含むシステム。
【請求項２】
前記ソース・デバイスがＤＶＤプレーヤを含み、前記シンク・デバイスがテレビジョンを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ソース・デバイスが音楽プレーヤを含み、前記シンク・デバイスがスピーカを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ソース・デバイスがコンピュータを含み、前記シンク・デバイスがテレビジョンを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記感知モジュールが、動作環境全体について前記干渉信号を感知する単一センサを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記感知モジュールが、動作環境全体について前記干渉信号を感知する分散モジュールを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記感知モジュールが、干渉信号を周期的に感知する、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記感知モジュールが、周囲干渉信号を感知する、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記通信要求が、前記ソース・デバイスおよび前記シンク・デバイスについてＴスペックおよびＲスペックを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記割付けモジュールが、利用可能なチャネルにさらに基づいて前記ＲＦチャネルを選択する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記割付けモジュールが、留意された問題にさらに基づいて前記ＲＦチャネルを選択する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
無線ソース・デバイスおよび無線シンク・デバイスの経路において潜在的干渉信号を感知するステップと、
前記無線ソース・デバイスと前記無線シンク・デバイスとの間において有効に通信するための通信要求情報を得るステップと、
前記潜在的干渉信号、ならびに相互通信に使用される前記無線ソース・デバイスおよび前記無線シンク・デバイスのための前記通信要求情報に基づいて、ＲＦチャネルを選択するステップと、
を備える方法。
【請求項１３】
前記ソース・デバイスがＤＶＤプレーヤを含み、前記シンク・デバイスがテレビジョンを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ソース・デバイスが音楽プレーヤを含み、前記シンク・デバイスがスピーカを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ソース・デバイスがコンピュータを含み、前記シンク・デバイスがテレビジョンを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記感知ステップが、動作環境全体について前記干渉信号を感知するために、単一センサを使用することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記感知ステップが、動作環境全体について前記干渉信号を感知するために、分散モジュールを使用することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記感知ステップが、干渉信号を周期的に感知する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記感知ステップが、周囲干渉信号を感知する、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記通信要求が、前記ソース・デバイスおよび前記シンク・デバイスについてＴスペックおよびＲスペックを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
前記選択ステップが、利用可能なチャネルにさらに基づいて前記ＲＦチャネルを選択する、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
前記選択ステップが、留意された問題にさらに基づいて前記ＲＦチャネルを選択する、請求項１２に記載の方法。
【請求項２３】
無線ソース・デバイスおよび無線シンク・デバイスの経路において干渉信号を感知する手段と、
前記無線ソース・デバイスと前記無線シンク・デバイスとの間において有効に通信するための通信要求情報を得る手段と、
前記干渉信号、ならびに相互通信に使用される前記無線ソース・デバイスおよび前記無線シンク・デバイスのための前記通信要求情報に基づいて、ＲＦチャネルを選択する手段と、
を備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、無線デバイスに関し、より具体的には、高信頼無線家庭用メディア分散を提供するシステムおよび方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
現行の無線ネットワークは、多くの制限を有する。たとえば、現行の無線ネットワーク（たとえば、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ）は、データ転送について設計され、音声およびビデオなどのメディアの配信には十分には適していない。新しい技術は無線音声アプリケーション分野（たとえば、無線ＩＰ電話）を見込むが、現行の無線ネットワークは、ＤＶＤプレーヤまたはプロジェクタなどからの高品質のメディア伝送には非効率的である。さらに、現行の無線技術は、公共の場などのビジーな環境において動作するように設計され、クライアントの移動性および動的変化を想定する。ビジーな環境において高信頼動作を達成するために、従来の無線デバイスは、誤差補正、隠蔽、ピアとの同期を管理するために、有意情報オーバーヘッドを導入する。情報オーバーヘッドは、たとえば、ＭＡＣヘッダ、パケット分割、ＩＰヘッダ、再送信要求などを含むことが可能である。実際、オーバーヘッドは、送信されたデータの３０％以上を占める。ビジーな環境においていくつかの無線デバイスを使用することにより、帯域リソースを枯渇させることがあり、おそらくは、環境に入ろうとする新しいデバイスに対するサービスを拒否することになる。さらに、新しいデバイスが干渉を生じる可能性があり、それにより、既存のデバイスに対するサービスが妨害される。
【０００３】
公共の場とは異なり、家庭環境は、いずれの時点においても、使用されるメディア・デバイスの数について比較的固定されている。したがって、ビジー環境において通信するように構成されたデバイスは、家庭環境において帯域リソースを過剰使用する。すなわち、ビジーな環境において高信頼動作のためにオーバーヘッドが追加されることにより、コストが著しく増大し、クライアントおよびアクセス・ポイントの両方において帯域使用が非効率的になる。さらに、モバイル・デバイスは静止していないので、有効な電力管理方式を適用することができず、電池の消費が大きくなる。
【特許文献１】米国特許出願第１１／１９６４５８号（２００５年８月２日出願）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特に家庭環境において、高品質のメディア伝送、改善された帯域使用、およびオーバーヘッドの低減を提供することができる無線ネットワークを可能にするシステムおよび方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書の一実施形態は、干渉が低減され、終端間サービス品質が改善されている家庭環境における高信頼無線メディアデバイス通信を可能にする。家庭環境アーキテクチャは、基本的な通信および管理支援機能を有する「シン・ラジオ・クライアント」、ならびに最適な動作についてシン・ラジオ・クライアントをプログラムする「シック集中サーバ」を含むことが可能である。
【０００６】
アーキテクチャは、帯域・リソースを管理することによって、高信頼家庭メディア分散を実施することが可能であり、たとえば、メディアデバイス接続トポロジ内において以下の３つの方式：（１）干渉の緩和（たとえば、マイクロ波、ファーナスなどの破壊的デバイス、および／またはコードレス電話、無線ネットワーク、シン・ラジオ・クライアント、シック集中サーバなどの無線通信デバイス、および／または他のＲＦデバイスによって生じる干渉を認識して相殺する）、（２）トラフィック優先順位付け（たとえば、複数の無線通信デバイスを動作時に優先順次付けする）、ならびに（３）エア・リソース管理ポリシの確立（たとえば、ラジオ周波数帯域使用を管理するため）を組み合わせることによる。
【０００７】
一実施形態では、アーキテクチャは、ＤＶＤプレーヤ、受信器、テレビジョン、スピーカなどの無線デバイスが、電力オンおよび再生セッション中、比較的静止していると想定する。この想定を利用して、アーキテクチャは、通信無線デバイス間、たとえばピア間におけるエア空間リンクの行為を認識することができる。
【０００８】
一実施形態では、本発明は、無線ソース・デバイスと、無線シンク・デバイスと、無線制御装置と、を備えるシステムを提供する。無線制御装置は、無線ソース・デバイスおよび無線シンク・デバイスの経路において潜在的に干渉する信号を感知する感知モジュールと、無線ソース・デバイスと無線シンク・デバイスとの間において有効に通信するための通信要求情報を得る承認モジュールと、潜在的干渉信号および無線ソース・デバイスと無線シンク・デバイスが相互通信するための通信要求に基づいてＲＦチャネルを選択する割付けモジュールと、を含む。
【０００９】
ソース・デバイスは、ＤＶＤプレーヤを含むことが可能であり、シンク・デバイスは、テレビジョンを含むことが可能である。ソース・デバイスは、音楽プレーヤを含むことが可能であり、シンク・デバイスは、スピーカを含むことが可能である。ソース・デバイスは、コンピュータを含むことが可能であり、シンク・デバイスは、テレビジョンを含むことが可能である。感知モジュールは、動作環境全体について干渉信号を感知する単一センサを含むことが可能であり、または、動作環境全体について干渉信号を感知する分散モジュールを含むことが可能である。感知モジュールは、周期的に干渉信号を感知することが可能であり、周囲干渉信号を感知することが可能である。通信要求は、ソース・デバイスおよびシンク・デバイスについてＴスペックおよびＲスペックを含むことが可能である。割付けモジュールは、利用可能なチャネルにさらに基づいて、および留意された問題にさらに基づいて、ＲＦチャネルを選択することが可能である。
【００１０】
他の実施形態では、本発明は、無線ソース・デバイスおよび無線シンク・デバイスの経路において潜在的干渉信号を感知するステップと、無線ソース・デバイスと無線シンク・デバイスとの間において有効に通信するための通信要求情報を得るステップと、潜在的干渉信号および無線ソース・デバイスと無線シンク・デバイスが相互通信する通信要求に基づいてＲＦチャネルを選択するステップと、を備える方法を提供する。
【００１１】
ソース・デバイスは、ＤＶＤプレーヤを含むことが可能であり、シンク・デバイスは、テレビジョンを含むことが可能である。ソース・デバイスは、音楽プレーヤを含むことが可能であり、シンク・デバイスは、スピーカを含むことが可能である。ソース・デバイスは、コンピュータを含むことが可能であり、シンク・デバイスは、テレビジョンを含むことが可能である。感知ステップは、動作環境全体について干渉信号を感知するために単一センサを使用する、または動作環境全体について干渉信号を感知するために分散モジュールを使用することを含むことが可能である。感知ステップは、干渉信号を周期的に感知することが可能であり、周囲干渉信号を感知することが可能である。通信要求は、ソース・デバイスおよびシンク・デバイスについてＴスペックおよびＲスペックを含むことが可能である。選択ステップは、利用可能なチャネルにさらに基づいて、また留意された問題にさらに基づいて、ＲＦチャネルを選択することが可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本願の一実施形態によれば、高品質のメディア伝送、改善された帯域使用、およびオーバーヘッドの低減を可能にする無線ネットワークを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下の記述は、当業者が本発明を生産および使用することを可能にするために提供され、また、特定の応用分野およびその要件の文脈において提供される。実施形態に対する様々な修正が、当業者には容易に明らかになるであろう。本明細書において確定される一般的な原理が、本発明の精神および範囲から逸脱せずに、他の実施形態および応用分野に適用されることが可能である。したがって、本発明は、示される実施形態に限定されることを意図するのではなく、本明細書において開示される原理、特徴、および教示と一貫する最も広い範囲に一致されるべきである。
【００１４】
本明細書の１つの実施形態は、干渉が低減され、かつ終端間サービス品質が改善されている家庭環境における高信頼無線メディアデバイス通信を見込む。家庭環境アーキテクチャは、基本的な通信および管理支援機能を有する「シン（ｔｈｉｎ）・ラジオ・クライアント」、ならびに最適な動作についてシン・ラジオ・クライアントをプログラムする「シック（ｔｈｉｃｋ）集中サーバ」を含むことが可能である。
【００１５】
アーキテクチャは、帯域・リソースを管理することによって、高信頼家庭用メディア分散を実施することが可能であり、たとえば、メディアデバイス接続トポロジ内において以下の３つの方式：（１）干渉の緩和（たとえば、マイクロ波、ファーナスなどの破壊的デバイス、および／またはコードレス電話、無線ネットワーク、シン・ラジオ・クライアント、シック集中サーバなどの無線通信デバイス、および／または他のＲＦデバイスによって生じる干渉を認識して相殺する）、（２）トラフィック優先順位付け（たとえば、複数の無線通信デバイスを動作時に優先順位付けする）、および（３）エア・リソース管理ポリシの確立（たとえば、ラジオ周波数帯域使用を管理するため）を組み合わせることによる。
【００１６】
一実施形態では、アーキテクチャは、ＤＶＤプレーヤ、受信器、テレビジョン、スピーカなどの無線デバイスが、電力オンおよび再生セッション中に比較的静止していると想定する。この想定を利用して、アーキテクチャは、通信無線デバイス間、たとえばピア間におけるエア空間リンクの行為を認識することができる。
【００１７】
「メディア」という用語は、データ、音声、および／またはビデオのコンテンツを指す。「分散」という用語は、ストリーミング、ファイル転送、実時間転送、バーストおよび継続送信、ハイまたはローのスループット、あるいは長いまたは短い待ち時間に関係なく、コンテンツの送信を指す。「ソース・デバイス」という用語は、ＤＶＤプレーヤなど、メディア・コンテンツをソースとするデバイスを指す。「シンク・デバイス」という用語は、ＴＶまたはコンピュータのモニタなど、ソース・デバイスからメディア・コンテンツを受信するデバイスを指す。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態によるネットワーク・アーキテクチャ１００のブロック図を示す。ネットワーク・アーキテクチャ１００は、無線ポイント間ネットワーク１５０を介してシンク・デバイス１１０に結合されたソース・デバイス１０５を含む。無線家庭用メディア制御装置１１５（たとえば、「シック集中サーバ」）は、ソース・デバイス１０５およびシンク・デバイス１１０のそれぞれ、ならびにポリシ・データベース１２０に通信式に結合される。ポイント間ネットワーク１５０は、無線家庭用メディア制御装置１１５によって動作される無線家庭用メディアゲートウエイ（ＷＨＭＧ）１５５を含むことが可能である。無線ポイント間ネットワーク１５０は、従来の無線アドレス指定スキーム、通信プロトコル、データ・フォーマットなどを使用することが可能である。無線家庭用メディア制御装置１１５は、コンピュータ・システム１４５などのコンピュータ・システム上において動作することが可能である。
【００１９】
ソース・デバイス１０５は、通常のラップトップ・コンピュータおよびパーソナル・データ・アシスタントなどのデータ中心デバイス１０５ａ、ＤＶＤプレーヤおよびカムコーダなどの超高帯域幅メディア中心デバイス１０５ｂ、家庭用音声視覚機器１０５ｃ、ならびにたとえば８０２．１１ｂ、ｇ、ｎ、ＭＩＭＯなどを使用するレガシ・ソース・デバイス１２５を含むことが可能である。シンク・デバイス１１５は、家庭用ローカル・エリア・ネットワーク１１０ａ、私的記録装置またはＶＣＲすなわち超高帯域幅メディア中心デバイス１０５ｂ、テレビジョン、高分解能テレビジョンまたはプロジェクタすなわちシンク・デバイス１１０ｃ、およびレガシ・シンク・デバイス１３０を含むことが可能である。いくつかのデバイスが、たとえばＶＣＲのようなソースおよびシンクの両方として動作することが可能であることが理解されるであろう。すべてのソース・デバイス１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、およびシンク・デバイス１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、本明細書では「無線クライアント・デバイス」と呼ばれ、またはいくつかの実施形態では「シン・ラジオ・クライアント」と呼ばれる。
【００２０】
各無線クライアント・デバイスは、ブートストラップおよび実行時間報告中、所定の専用制御チャネル上において無線家庭用メディア制御装置１１５と通信する。各無線クライアント・デバイスおよび無線家庭用メディア制御装置１１５は、相互接続のために２つ以上の所定の専用制御チャネルを有することが可能であり、有効に実施するチャネルを見つけ出すために、利用可能なチャネルを経て循環することが可能である。無線家庭用メディア制御装置１１５は、シンク・デバイス（ネットワーク）１１０の無線通信デバイスへのすべてが使用する単一チャネルを決定することが可能であり、または、無線家庭用メディア制御装置１１５と通信するとき、各無線クライアント・デバイスが使用する最適チャネルをデバイスごとに決定することが可能である。
【００２１】
セット・アップ時、システムのリセット時、またはネットワーク・アーキテクチャ１００の変更の検出時（たとえば、無線クライアント・デバイスの追加または移動、無線家庭用メディア制御装置１１５の移動、レガシ・デバイスの追加または移動など）などの初期化段階中、無線家庭用メディア制御装置１１５は、たとえば家庭において、ネットワーク・アーキテクチャ１００によって支援される環境について周囲エア・帯域使用を感知する。周囲エア・帯域使用を決定することによって、無線家庭用メディア制御装置１１５は、どのラジオ周波数が破壊デバイスのために利用可能ではない可能性があるか、どのラジオ周波数が修正不可能なレガシ・デバイス１２５および１３０によって使用されるかなどを決定することができる。この文脈において、「周囲」という用語は、無線クライアント・デバイスが動作していないときの帯域使用を指す。
【００２２】
承認段階中、無線家庭用メディア制御装置１１５は、無線クライアント・デバイスのそれぞれについて情報を得て（たとえば、各無線クライアント・デバイスの要件、利用可能なＲＦ帯域・チャネルなど）、無線クライアント・デバイスのそれぞれを登録し、利用可能な無線クライアント・デバイスをユーザ・インタフェースを介してユーザに提供する。各無線クライアント・デバイスは、無線ブートストラップ・プログラム／無線家庭用メディア制御装置１１５からダウンロードしたセッティングを使用して、動的にプログラム可能とすることが可能である。
【００２３】
ユーザがメディア再生のためにソース／シンク対を選択した後、アーキテクチャ１００は、割付け段階を開始する。周囲エア・帯域使用感知中に得た情報、現在動作している他の無線クライアント・デバイスの帯域使用、利用可能なＲＦチャネル、およびソース／シンク対の要求を使用して、無線家庭用メディア制御装置１１５は、ソース／シンク対がそのＲＦチャネル上で通信することができるＲＦチャネルを決定する。
【００２４】
無線家庭用メディア制御装置１１５は、特定のソース／シンク対についてＲＦチャネル選択を改善するために、エア・リソース・帯域使用を規則的に（たとえば、周期的に、所定の時間に、ある事象の検出時に、断続的に、連続的になど）感知することが可能であることが理解されるであろう。たとえば、初期周囲エア・帯域使用感知中、マイクロ波が動作していなかった可能性がある。その感知時間において、無線家庭用メディア制御装置１１５は、マイクロ波のＲＦ干渉に留意していなかった。しかし、追加の感知によって、無線家庭用メディア制御装置１１５は、ある干渉デバイスの存在および／または位置を認識することが可能であり、それに相応してＲＦチャネルを選択することが可能である。さらに、無線家庭用メディア制御装置１１５は、以前のソース／シンク対の失敗を監視することが可能であり、どのチャネルがどのソース／シンク対により問題を与えるかを認識することが可能である。再び、無線家庭用メディア制御装置１１５は、それに相応してＲＦチャネルを選択することが可能である。多くの他の因子がＲＦチャネル選択に関与することが可能であることが明らかになるであろう。
【００２５】
割付け段階中、無線家庭用メディア制御装置１１５は、ＲＦチャネル情報、および通信プロトコルなどのおそらくは他の構成情報をソース／シンク対に送信する。構成情報を使用して、ソース／シンク対は相互通信し、ＲＦチャネル選択および他の構成が要求を満たすことを確認して、無線家庭用メディア制御装置１１５に通知する。構成が要求を満たさない場合、無線家庭用メディア制御装置１１５は、ソース／シンク構成を再選択することができる。構成パラメータの割付けは、他の命令が出されるまで、ソース／シンク対と共に存在し続けることができる。そのようにして、システムは、このソース／シンク対の割付けを再訪問することを回避することができる。代替として、構成パラメータの割付けは、システムがターン・オフされるまで、再生が停止されるまで、新しいソース／シンク選択が行われるまで、所与の時間、所定の事象までなどのみ存在することができる。そのようにして、システムは、必要なときに他のソース／シンク対について同じＲＦチャネルを再使用することができる。当然、他の代替が存在する。
【００２６】
動作段階中、ソースおよびシンクは、構成されたＲＦチャネル上においてソースとシンクの間で通信する。無線クライアント・デバイスは、最小オーバーヘッドおよび８０２．１１ｅによって提供されるブロックＡＣＫスキームのようなスキームを使用するチャネルによって許容される最大速度で通信する。無線クライアント・デバイス間においてそのような「直接リンク」について選択された任意の通信プロトコルが実施されることが可能である。問題が生じる場合、ソースおよび／またはシンクは、無線家庭用メディア制御装置１１５に通知する。そのようにして、無線家庭用メディア制御装置１１５は、即座に問題に対処して、おそらくは他の構成を選択することができる。上述されたように、無線家庭用メディア制御装置１１５は、将来の構成選択を補助するために、問題の事象に関する情報を保持することができる。
【００２７】
無線家庭用メディア制御装置１１５は、接続制御装置１３５および無線抽象化レイヤ１４０を含む。接続制御装置１３５は、上述された承認段階を管理する承認モジュール、および上述された割付け段階を管理する割付けモジュールで作成される。これらのモジュールは、図２を参照してより詳細に記述される。無線抽象化レイヤ１４０は、上述された感知段階を管理する感知モジュールを含む。無線抽象化レイヤ１４０は、図５でより詳細に記述される。
【００２８】
ポリシ・データベース１２０は、アービトレーション機能を提供し、優先順位の事項を取り扱う。ポリシ・データベース１２０は、図７を参照してより詳細に記述される。
【００２９】
いくつかの実施形態では、無線家庭用メディア制御装置１１５は、ソース／シンク対の一方のみと通信し、および／または一方のみの承認を取り扱うことが可能である。たとえば、ソース・デバイスを承認することによって、シンク・デバイスによって必要とされるすべての情報が間接的に得られることが可能である。さらに、いくつかの実施形態では、無線家庭用メディア制御装置１１５は、構成パラメータをソース・デバイスに提供することが可能であり、ソース・デバイスは、実行時間において構成パラメータをシンク・デバイスに提供することができる。他の実施形態では、各ソース・デバイスおよびシンク・デバイスが承認される必要がある。たとえば、一実施形態では、１つのソース・デバイスが、様々な異なるシンク・デバイスと選択的に対にされることが可能であり、この場合、各シンク・デバイスは異なる要求を有する。そのような場合、ソース・デバイスの能力を認識することは、選択されたシンク・デバイスの能力を決定するには不十分である可能性がある。再び、他の代替が存在する。
【００３０】
図２は、無線家庭用メディア制御装置１１５の詳細を示すブロック図である。無線家庭用メディア制御装置１１５は、上述された承認段階を管理する承認モジュール２０５、上述された割付け段階を管理する割付けモジュール２１０、および上述された感知段階を管理する感知モジュール２１５を含む。モジュール２０５、２１０、および２１５のそれぞれは、ポリシ・サーバすなわちポリシ・データベース１２０に通信式に結合される。
【００３１】
感知モジュール２１５は、環境において周囲エア・リソース・帯域使用を感知する。たとえば、感知モジュール２１５は、レガシ・デバイス、破壊デバイスなどを感知することが可能である。さらに、感知モジュール２１５は、様々な時間においてエア・リソース・帯域を感知し、他の接続無線クライアント・デバイスによるエア・帯域使用をおそらくは感知することが可能である。感知モジュール２１５は、レーダなどの非標準的なＰＨＹ／ＭＡＣラジオ、およびマイクロ波オーブンなどの家庭用ユーティリティからの干渉を含めて、エア・リソース・帯域使用を感知することができる。
【００３２】
無線家庭用メディア制御装置１１５は、環境全体について感知機能を実施することが可能である。代替または追加として、感知モジュール２１５は、分散させることが可能である。たとえば、各無線クライアント・デバイスが、無線家庭用メディア制御装置１１５の感知モジュール２１５と通信するクライアント感知モジュール（図示せず）を含むことが可能である。１つの例示的な分散アーキテクチャが、発明者：Ｓｈｉｕｈ  Ｙｕａｎ  ＣＨＥＮによる米国特許出願第１１／１９６４５８号、発明の名称「ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  ＥＦＦＩＣＩＥＮＴ  ＳＰＥＣＴＲＵＭ  ＵＳＡＧＥ  ＯＦ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＤＥＶＩＣＥＳ  ＩＮ  ＵＮＬＩＣＥＮＳＥＤ  ＢＡＮＤＳ」、２００５年８月２日出願において記載されており、この米国特許出願は、参照によって本明細書に組み込まれている。
【００３３】
ネットワーク１００への承認を要求するデバイス２２５が、デバイス承認要求２２０を無線家庭用メディア制御装置１１５の承認モジュール２０５に送信する。デバイス承認要求２２０は、動作仕様、たとえばＴスペックおよびＲスペックを含む。Ｔスペック（トラフィック仕様）およびＲスペック（サービス要求仕様）は、有線ネットワークおよび無線ネットワークの両方について既知の仕様である（ＲＦＣ２２１６参照）。一般に、Ｔスペックは、サービスが要求されているトラフィック・パターンの記述である。サービス要求が許容されると、無線家庭用メディア制御装置１１５は、フローのデータ／トラフィックがＴスペックによって精確に記述され続ける限り、特定のサービス品質を提供することに合意することができる。サービス品質の実際の提供は、構成プログラムの形態のプロキシによって利用可能になる。Ｒスペックは、フローがネットワーク要素から要求することを望むサービス品質の仕様である。サービス要求の内容は、フローに割り付けられる帯域幅、最大遅延、またはパケット損失率に関する情報を含むことが可能である。
【００３４】
承認モジュール２０５は、利用可能なチャネルおよび帯域幅についてＴスペックおよびＲスペックを検査する。ＴスペックおよびＲスペックに基づいて、無線家庭用メディア制御装置１１５の承認モジュール２０５は、無線クライアント・デバイス２２５の構成（ブートストラップ）を生成する。この構成は、感知モジュール２１５から受信した初期電力オン推定に基づくことが可能であり、また、プロトコル、周期性、ハンドシェーク方法、動作周波数、電力、および誤差補正方式を報告することを含むことが可能である。
【００３５】
承認モジュール２０５によって展開された構成に基づいて、無線家庭用メディア制御装置１１５の割付けモジュール２１０は、適切な割付けパラメータを無線クライアント・デバイス２２５に割り当てる。割付けモジュール２１０は、経路表（以下に示される例）にアクセスして、適切なエア・リソースを識別し、その適切なエア・リソースを無線クライアント・デバイス２２５に割り付ける。無線クライアント・デバイス２２５は、そのリソースのチャネル統計（たとえば、信号、強度、遅延など）と共に再び報告する。割付けモジュール２１０は、統計を分析するために機能ｆｎ２０を呼び出す。知能更新機能ｆｎ２０は、学習アルゴリズムであり、周波数ホッピング・デバイスなどのブルートゥースからの周期的な干渉を含めて、干渉の履歴を報告し、保持する。Ｆｎ２０は、エア空間リソース使用の評価に基づいて、経路表のリンクを更新する。Ｆｎ２０は、過去の観測に基づく予測に基づいて、周期的に経路表を更新することも可能である。統計が高信頼チャネルを示す場合、ｆｎ２０は、ｏｋを返し、そうでない場合、新しい情報で経路表を更新する。割付けモジュールすなわち感知モジュール２１５は、当該割付けモジュールすなわち感知モジュール２１５がエア・リソースの割り付けに成功するまで、このプロセスを繰り返す。
【００３６】
１つの例示的な経路表が以下に示される。経路表は、無線クライアント・デバイス間のリンクに関する情報を保持する。表は、家庭環境の３つの無線クライアント・デバイスの結果として生成される表の一例である。
【００３７】
【表１】
2007135207.tif 000003
【００３８】
無線クライアント・デバイス２２５と２３０との間のリンクは、全方向またはＭＩＭＯベースのビーム形成アンテナを使用することが可能である。このリンクは、「デバイス間リンク」として図２に示されている。
【００３９】
図３は、無線家庭用メディア制御装置１１５の状態行為機械３００を示す。無線クライアント・デバイス２２５は、有線ネットワークのブートｐ（ブートストラップ・プロトコル）と同様の方式でビーコンを送信することによって開始される。ビーコンは、新しいデバイスを識別して、サービス品質要件を指定するように作用する。便宜上、そのようなブートストラップ・プロトコルは、本明細書では「ｗブートｐ」（または「無線ブートストラップ・プロトコル」）と呼ばれる。有線ネットワークと同様に、ｗブートｐは、事前に確定された行為を有さない（ブート・プログラムがない）無線クライアント・デバイスの始動を許容する。
【００４０】
状態行為機械３００は、電力オン時（状態３０５）、帯域・チャネル推定が実施されることを示す。エア空間の変化を検出する際（状態３１０）、機能ｆｎ２０が呼び出される。割付けまたは承認要求を受信する際（状態３１５）、経路表が更新される。失敗指示報告の際（状態３２０）、経路表が更新され、機能ｆｎ２０が呼び出され、再割付けが実施される。
【００４１】
図４は、無線家庭用メディア制御装置１１５の使用を示す例示的な流れ図４００である。流れ図４００は、４つの可能な制御構成要素、すなわち、ソース４０５（たとえばＡＶプレーヤ）、無線家庭用メディア制御装置４１０、シンク４１５（たとえばディスプレイ）、およびユーザ制御／構成４２０を識別する。流れ図４００は、４つのステージ、すなわち、ソース構成ステージ４２５、シンク構成ステージ４３０、ネットワーク（ソース／シンク）構成ステージ４３５、およびデバイス動作ステージ４４０を含む。      
【００４２】
流れ図４００は、ソース構成ステージ４２５で開始される。ソース構成ステージ４２５は、ソース４０５が接続要求を無線家庭用メディア制御装置４１０に送信することで開始される。接続要求は、データ率、ＶＢＲ／ＣＢＲ、遅延などを含むことが可能である。無線家庭用メディア制御装置４１０は、デバイスのプロファイルを創出し、適切なサービス品質を割り当てる。次いで、無線家庭用メディア制御装置４１０は、接続が良好（ｏｋ）であることをソース４０５に通知し、利用可能な無線クライアント・デバイスとしてソース４０５をユーザ・インタフェースに追加する。次いで、流れ図４００は、シンク構成ステージ４３０に進む。
【００４３】
シンク構成ステージ４３０は、シンク４１５が接続要求を無線家庭用メディア制御装置４１０に送信することで開始される。要求は、データ率、ＶＢＲ／ＣＢＲ、遅延などを含むことが可能である。無線家庭用メディア制御装置４１０は、シンクのためのデバイス・プロファイルを創出し、適切なサービス品質を付与する。次いで、無線家庭用メディア制御装置４１０は、接続が良好であることをシンク４１５に通知し、シンク４１５を利用可能な無線クライアント・デバイスとしてユーザ・インタフェースに追加する。次いで、流れ図４００は、ネットワーク構成ステージ４３５に進む。
【００４４】
ネットワーク構成ステージ４３５は、ユーザが所与のメディアの「再生」を要求することで（またはより具体的には、メディアの提示を実施するために、ユーザがソース４０５およびシンク４１５を選択することで）開始される。無線家庭用メディア制御装置すなわちシンク４１５は、静的接続プロファイルを創出し、要求が了承されていることをユーザに通知する。次いで、流れ図４００は、デバイス動作ステージ４４０に進む。
【００４５】
デバイス動作ステージ４４０は、ソース４０５が、メディア内容の選択を含むことが可能である再生要求を無線家庭用メディア制御装置４１０に送信することによって開始される。無線家庭用メディア制御装置４１０は、帯域幅および動作周波数（ＲＦチャネル）を割り付け、構成パラメータ（たとえば、ＲＦチャネル・帯域・パラメータ）をソース４０５およびシンク４１５に返す。この段階では、上記のように構成されているので、ソース４０５は、構成パラメータを使用して、メディア内容をシンク４１５に送信することで開始される。
【００４６】
図５は、無線抽象化レイヤ１４０の例示的な詳細を示すブロック図である。一実施形態では、無線抽象化レイヤ１４０は、感知モジュール２１５を含み、これは、広帯域ＣＲ  ＭＡＣおよびＰＨＹ、ＲＦ干渉、品質推定、ならびにレガシＭＡＣおよびＰＨＹを感知することができるとすることが可能である。
【００４７】
図６は、無線家庭用メディア制御装置１１５の例示的な詳細を示すブロック図である。無線家庭用メディア制御装置１１５は、デバイス検出モジュール（たとえば、デバイスが環境の内外に移動するときを通知する）、サービス品質交渉モジュール（たとえば、デバイスの通信速度、誤差率、デバイスの要求を監視する）、ポリシ強化（たとえば、アービトレーション−優先順位事項に関係付けることができ、ユーザ確定、事前確定、または動的に確定することができる）、およびアクセス・ポイント機能を含む。
【００４８】
図７は、ポリシ・データベース１２０の例示的な詳細を示すブロック図である。ポリシ・データベース１２０は、ネットワーク構成、周波数プール（たとえば、３〜１０ＧＨｚ）、およびアービトレーション・ポリシを含む。ネットワーク構成は、各ソース／シンク対について、利用可能なプロトコル、フォーマット、周波数などを識別する。周波数プールは、ソース／シンク対のそれぞれに利用可能な周波数の利用可能リスト全体を識別する。アービトレーション・ポリシにより、使用時に複数のソース／シンク対について周波数を選択することが可能になる。たとえば、１人のユーザが特定のテレビジョンでＤＶＤを見ることを要求し、他のユーザがスピーカの特定のセットでＣＤを聞くことを要求する場合、アービトレーション・ポリシは、アクセス権、再生優先順位などを決定する。これらの優先順位は、事前に設定する、またはユーザが確定することができる。
【００４９】
アーキテクチャは、以下の技術を使用して適用することができる。
【００５０】
１．ＭＩＭＯおよびダイバーシティ符号化技術
ＭＩＭＯ技術は、家庭用メディア分散の解決法において有望である。家庭環境が所与のエア・リソースの容量を増大させることができることが示されている。アーキテクチャ１００は、基礎動作周波数帯域または符号化技術を認識することができないが、経路表は、現行および新興ＭＩＭＯ技術の行為を改善および完成するために使用することができる。ＭＩＭＯ技術は、ダイバーシティ符号化技術を使用して、冗長性を増大させ、信頼性を向上させる。経路表は、ＭＩＭＯ技術と共に使用されるとき、スマートなＭＩＭＯ解決法を創出することができる。
【００５１】
２．他の新興技術
新興技術は、性能の全体的な向上を提供する提案されたアーキテクチャ内において使用することができる。
・指向性ビーム形成アンテナを使用する経路表のリンク間におけるＰＨＹ／ラジオ接続のためのＭＩＭＯ技術。経路表は、ＭＩＭＯ  ＰＨＹセクションの性能を向上させるために使用することができる。
・ブロックＡＫＣおよび直接リンクなどの８０２．１１ｅスキーム。
・直接高速通信のための８０２．１１ｎまたは１５．３ａ。
・ネットワーク・パラメータを測定するための８０２．１１ｋ。
・８０２．１１ｖ管理。
【００５２】
アーキテクチャは、家庭環境内における高信頼メディア内容分散を低コストで提供することが可能である。アーキテクチャ１００は、一般的であり、任意の周波数帯域に適用することが可能であり、８０２．１１ｅおよび８０２．１１ｋのような新しい規格を容易に組み込むことが可能である。
【００５３】
図８は、１つの例示的なコンピュータ・システム８００の詳細を示すブロック図であり、各無線クライアント・デバイスおよび家庭用メディア制御装置１１５は、一例とすることが可能である。コンピュータ・システム８００は、インテル・ペンティアム（登録商標）のマイクロプロセッサまたはモトローラ・パワーＰＣ（登録商標）のマイクロプロセッサのように、通信バス（通信チャネル）８５５に結合されたマイクロプロセッサなどのプロセッサ８０５を含む。コンピュータ・システム８００は、キーボードまたはマウスなどの入力デバイス８１０、陰極線管ディスプレイなどの出力デバイス８１５、通信デバイス８２０、磁気ディスクなどのデータ記憶デバイス８２５、およびランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）などのメモリ８３０をさらに含み、それぞれの前記デバイスやメモリは、通信バス（通信チャネル）８５５に結合される。通信インタフェースすなわち通信デバイス８２０は、インターネットと通常呼ばれるワイド・エリア・ネットワークなどのネットワークに結合されることが可能である。当業者であれば、データ記憶デバイス８２５およびメモリ８３０は異なるユニットとして示されているが、データ記憶デバイス８２５およびメモリ８３０は、同じユニットの一部、分散ユニット、仮想メモリなどとすることができることを理解するであろう。
【００５４】
データ記憶デバイス８２５および／またはメモリ８３０は、マイクロソフト・ウィンドウズ（登録商標）ＮＴまたはウィンドウズ（登録商標）／９５のオペレーティング・システム（ＯＳ）、ＩＢＭ  ＯＳ／２オペレーティング・システム、ＭＡＣ  ＯＳ、またはＵＮＩＸ（登録商標）オペレーティング・システムなどのオペレーティング・システム８３５、ならびに／あるいは他のプログラム８４０を記憶することが可能である。１つの好ましい実施形態は、上述された以外のプラットフォームおよびオペレーティング・システムで実施することも可能であることが理解されるであろう。１つの実施形態は、おそらくはオブジェクト指向プログラミング技術を使用して、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ、および／またはＣ＋＋の言語、あるいは他のプログラミング言語を使用して書くことが可能である。
【００５５】
当業者であれば、コンピュータ・システム８００は、ネットワーク接続、追加のメモリ、追加のプロセッサ、ＬＡＮ、ハードウエア・チャネルにわたって情報を転送するための入力／出力線、インターネットまたはイントラネットなど、追加の情報を含むことも可能であることを理解するであろう。また、当業者であれば、プログラムおよびデータは、代替方式で、システムによって受信し、システムに記憶することが可能であることも理解するであろう。たとえば、磁気ディスク・ドライブ、ハード・ディスク・ドライブ、磁気光学読取り装置、ＣＰＵなどのコンピュータ読取り可能な記憶媒体（ＣＲＳＭ）読取り装置８４５が、磁気ディスク、ハード・ディスク、磁気光学ディスク、ＲＡＭなどのコンピュータ読取り可能な記憶媒体（ＣＲＳＭ）８５０を読み取るために、通信バス８５５に結合されることが可能である。これにより、コンピュータ・システム８００は、ＣＲＳＭ読取り装置８４５を介してプログラムおよび／またはデータを受信することが可能である。さらに、本明細書の「メモリ」という用語は、永続的または一時的に関係なく、すべてのデータ記憶媒体を網羅することを意図することが理解されるであろう。
【００５６】
本発明の好ましい実施形態の以上の記述は、単なる例示であり、上述された実施形態および方法の他の変形および修正が、以上の教示を考慮して可能である。ネットワーク・サイトは、別々で別個のサイトとして記述されているが、当業者であれば、これらのサイトは、一体的サイトの一部とすることが可能であり、それぞれ、複数のサイトの一部を含むことが可能であり、または、単一サイトと複数のサイトの組合わせを含むことが可能であることを理解するであろう。本明細書において述べられた様々な実施形態は、ハードウエア、ソフトウエア、またはその任意の望ましい組合わせを使用して実施することが可能である。それについて、本明細書において述べられた様々な機能を実施することができるあらゆるタイプの論理が使用されることが可能である。プログラムされた汎用デジタル・コンピュータを使用して、特定用途向け集積回路を使用して、または相互接続された従来の構成要素および回路のネットワークを使用して、構成要素を実施することが可能である。接続は、有線、無線、モデムなどとすることが可能である。本明細書において記述された実施形態は、排他的または限定的であることを意図するものではない。本発明は、以下の請求項によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態によるネットワーク・アーキテクチャのブロック図である。
【図２】無線家庭用メディア制御装置の詳細を示すブロック図である。
【図３】無線家庭用メディア制御装置の状態行為機械を示す図である。
【図４】無線家庭用メディア制御装置の使用を示す例示的な流れ図である。
【図５】無線抽象化レイヤの例示的な詳細を示すブロック図である。
【図６】無線家庭用メディア制御装置の詳細を示すブロック図である。
【図７】ポリシ・データベースの例示的な詳細を示すブロック図である。
【図８】各無線クライアント・デバイスおよび家庭用メディア制御装置を一例とすることが可能である、例示的なコンピュータ・システムの詳細を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００  ネットワーク・アーキテクチャ
１０５  ソース・デバイス
１０５ａ  データ中心デバイス
１０５ｂ  超高帯域幅メディア中心デバイス
１０５ｃ  家庭用音声視覚機器
１１０  シンク・デバイス
１１０ａ  家庭用ローカル・エリア・ネットワーク
１１０ｂ  私的記録装置またはＶＣＲ
１１０ｃ  高分解能テレビジョンまたはプロジェクタ
１１５  無線家庭用メディア制御装置
１２０  ポリシ・データベース
１２５  レガシ・ソース・デバイス
１３０  レガシ・シンク・デバイス
１３５  接続制御装置
１４０  無線抽象化レイヤ
１４５  コンピュータ・システム
１５０  無線ポイント間ネットワーク
１５５  無線家庭用メディアゲートウエイ（ＷＨＭＧ）
２０５  承認モジュール
２１０  割付けモジュール
２１５  感知モジュール
２２０  デバイス承認要求
２２５  無線クライアント・デバイス
２３０  無線クライアント・デバイス
３００  状態行為機械
３０５  状態
３１０  状態
３１５  状態
３２０  状態
４００  流れ図
４０５  ソース
４１０  無線家庭用メディア制御装置
４１５  シンク
４２０  ユーザ制御／構成
４２５  ソース構成ステージ
４３０  シンク構成ステージ
４３５  ネットワーク（ソース／シンク）構成
４４０  デバイス動作ステージ
８００  コンピュータ・システム
８０５  プロセッサ
８１０  入力デバイス
８１５  出力デバイス
８２０  通信デバイス
８２５  データ記憶デバイス
８３０  メモリ
８３５  オペレーティング・システム
８４０  他のプログラム
８４５  コンピュータ読取り可能な記憶媒体（ＣＲＳＭ）読取り装置
８５０  コンピュータ読取り可能な記憶媒体（ＣＲＳＭ）
８５５  通信バス（通信チャネル）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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